2019-2020学年高中通用技术上学期第十九周《4.2模型或原型的制作》教学设计.doc

2019-2020学年高中通用技术上学期第十九周4.2模型或原型的制作教学设计课题名称4.2模型或原形的制作科目通用技术年级适用班级高二必修 1 4单元（章） 2课（节）教学时间1课时一、教学目标【教学目标】1. 知识与技能目标（1）知道模型及其功能，理解模型制作在产品设计的作用。（2）经历认识模型的过程，理解模型是技术设计中的一个环节和一种重要方法。（3）关注模型方法的广泛应用，感受模型在技术中的价值。2. 过程与方法目标讨论过程中，能充分发挥学生的聪明才智，对模型的功能和意义进行归纳和总结。3. 情感态度和价值观目标(1)形成和保持制作模型的兴趣与热情。(2)养成良好的探究学习的积极性。(3)能运用科学的方法认识模型的作用和意义。二、教学重难点重点1.理解模型在生产生活中的作用、功能和意义。2.理解模型制作在不同阶段需要不同的原型型。难点对模型在产品研发和科学试验中的作用、功能和意义的理解。三、教学过程预设环节名称学习内容教师活动形式学生活动方式教学设计意图教师反思环节1复习上节课内容提问回答环节2什么是模型和原型引导讨论环节3案例分析1提问讨论回答环节4案例分析2观看图片讨论回答环节5制作准备（模型制作）观看观看环节6总结回顾引导回答四、教学反思高中通用技术教学设课题名称4.2模型或原形的制作科目通用技术年级高二适用班级所有略教学目标、重难点等略三、教学过程预设（分课时写）课时环节教师活动（教学内容的呈现）学生活动（学习活动的设计）设计意图第一课时一、导入新课【引入】一、原型与模型通过前面几章节的学习，同学们设计出了自己的作品，但还是在脑子中，在图样上，今天开始，我们要把它做成实物，然后来看看是否能达到我们所预想的那样的功能，这就是模型制作。模型或原型的制作在产品的生产过程中起着非常重要的作用，也是设计的一般过程中的一个重要步骤。教师叙述三国故事引起学生兴趣：三国赤壁之战前，诸葛亮趁大雾弥漫，以船装载草人骚扰曹军营地，曹军不知虚实，不敢贸然出击，只好放箭拒敌。结果让孔明草船借得十万支箭。那些用草扎的假人，就是模型。在今天的技术设计中，到处都有模型的应用。今天我们就一起来研究模型这一节。【提问】同学们在生活中见过模型吗？有哪些？回答：商场柜台里的手机，各种展览会上展示航模、汽车、房展会上的房屋等，教师用PPT图片来展示展示手机、房模、航模、汽车等模型图片，加强学生对模型的感性认识。看图后，教师再提问：这些模型和我们现实中的物体又有怎样的区别或相同点呢？可以请1、2位学生回答，教师总结得出原型和模型的概念。【活动一】回答问题引发对课题的兴趣。二、探究新课（1）原型的定义： 原型（prototype）通常是第一个能全面反映产品功能的形体，它广泛应用于新产品的开发中，有时原型就是最终产品。（2）原型的作用：有利于对设计方案的实现效果进行评估。有利于实现对于大规模生产的生产技术与成本的估算。【活动二】学生讨论回答让学生进入课堂。三、新课深入【案例】大东方号事例 大东方号集中了当时世界上最先进的各种动力设备，邀请了著名的造船专家，想制造一艘世界上最大、航速最快的远洋轮船，但最后失败了。其根本原因是一次的完成图纸设计后就直接施工制造的大东方号轮船，虽然集中了当时造船技术的精华，但还是造成了动力设备与庞大船体的动力需要不匹配。【提问】“ 大东方号”首航失败说明了什么?【案例】“玛丽女王2号”的拥有者是英国人，由法国人制造，是目前世界上最大、最长、最昂贵的客轮，英国女王在船上为它命名，它的造价高达8亿美元，拥有一座两层剧院、5个室内和室外游泳池，甚至还有一个天文馆。模型概念：模型是根据实物、设计图样或构思，按比例、生态或其他特征制成的与实物相似的一种物体。在很多情况下，由于条件限制，不可能直接制造原型。此时，模型是很好的替代品，它能用来交流并检验设计思想及过程，并了解制作一个相似的、真实的物体可能发生的更多的事情。例如，建立仿真模型，可以进行可行性试验，用以检验设计是否达到性能要求。通过模型制作可以反映最终产品的形象和品质感。因此，它是产品由设计向生产转化阶段的重要一环。【案例1】“神舟飞船”模型【案例2】“神州飞船中的模拟人 【案例3】xx北京奥运会主会场模型（鸟巢）【案例4】xx北京奥运会主会场模型【案例5】小区住宅模型模型的功能模型使设计对象具体化。模型可视、可触、可控制，可以形象地表达所设计的产品的比例、尺度、线型、色彩、材质以及每一个构成面。它是一种实体语言，为设计的表达和交流提供了一条有效途径，使设计委托者、生产单位和设计人员之间能够直接沟通，全面认识设计方案。模型帮助分析设计的可能性。由于现代工业产品大部分是在大规模、自动化和巨额资金投入下生产出来的，因此仅凭图纸提供设计意图，很难把握设计的可靠性。如果设计一旦失败，损失将十分巨大，所以，设计一件较复杂的产品，必须通过模型制作，才能投人生产。模型的分类：草模：在设计初期阶段草模可以把设计构思用立体模型简单的表示出来，供设计人员深入探讨时使用。概念模型：在设计构思初步完成之后，用概括的手法表示产品的造型风格、布局安排、人机关系等，从整体上表现产品造型的整体概念。结构模型：为了研究产品造型与结构的关系，清晰地表达产品的结构尺寸和连接方法，并进行结构强度试验而制作的模型。功能模型：顾名思义主要用于研究产品的各种性能以及人机关系，同时也用作分析、检查设计对象各部分组件尺寸与机体的相互配合关系等，并在一定条件下用于试验。展示模型：采用真实材料，用准确的尺寸，做成与实际产品几乎一致的模型或按一定比例缩放的模型，作为产品的样品进行展示，以便提供实体形象。另外通过展示模型可以直接向设计委托方征求意见，为审核方案提供实物依据。【活动三】常用工艺的种类用图片激发学生上课兴趣，同时把本节课的重点融入其中，让学生不知不觉就学习了本节内容。四、深入探究二、制作准备模型或原型的制作过程：材料准备、零部件加工、部件装配、总装配、表面涂饰【案例以多功能书桌为例，其制作包括以下步骤：首先，要对板材进行干燥处理，以防止加工后的零部件变形，增加尺寸的稳定性，以及提高其表面涂饰的质量；接着进行配料、毛料加工和净料加工，制造零件，然后将加工好的零件组装成部件；再经总装配将零件、部件组装成产品；成品一般还需经涂饰工艺，涂饰可以起到保护与装饰作用。为了更有效地控制制作的进展，安全高效率地制作出高质量的产品，需要明确制作实施方案，并制定制作计划。首先，根据设计方案确定材料的加工方法。其次，要注意区分每一阶段制作工艺的先后顺序。第三，在制作过程中，要注意健康与安全方面的因素。加工时必须穿戴合适的保护工具，如眼罩、手套、围裙和安全鞋、帽等。避免地板有任何水和油。在未得到授权时，不可随便操作机器。要小心锋利的工具。钻削加工时，不要戴手套以防被钻床卷入受伤。使用溶剂和易燃物品时，要小心烟火。使用高温器材时，应戴上隔热手套。使用手持电动工具时，一定要严格按安全操作规程操作，以防发生触电事故。离开加工的地点前，必须关掉所有机器。特殊情况，以常识判断，碰到你认为不安全的情况，应停止工作并向老师报告。三、实施制作(一)工具与设备的使用：工欲善其事，必先利其器常用工具的使用要领（以多功能书桌的制作为例，介绍常用加工与装配工具的使用）锯：右手握锯柄，左手扶压住锯弓前端，食指也可抵在弓架侧面。锯削时，右手主要控制推力，左手配合右手扶正锯弓，并稍微施加压力。在夹持工件前，用表面平整的板材贴住工件，以保护好工件的表面不致被夹坏。在夹持工件时，用双手的力量来扳紧手柄，切勿用其他工具来敲击手柄，以免损坏台虎钳的各部件。在活动钳身的光滑平面上，不能用其他工具进行敲击，以免降低它与固定钳身的配合性能。台虎钳必须牢固地固定在钳台上，使钳身没有松动现象，否则容易损坏台虎钳和影响工件加工的质量。凿：(1)凿削前，应先将木料放在工作凳上。打凿子时，一手紧握凿柄，不要让凿子左右摆动，以防锤或斧滑落伤手(2)凿柄用硬质的檀木、榉木、柞木制作，为防止受击时柄端起毛或出现裂口、裂纹，在柄端受击打处装上铁箍保护(3)凿削时应随时注意斧把、锤柄及凿柄的牢固程度，以免斧头或锤头脱飞伤人；不要将木凿子当撬具使用；凿子不使用时应妥善保管，不要放在易坠落的地方。手钻：操作手钻时，应注意钻头保持直线平稳进给，防止跳动和歪斜，以免折断钻头。钻孔时先将钻头对准孔中心钻一浅窝，然后观察所钻的浅窝是否与画线圆同心，如发现偏心，应及时纠正。钻小孔或深孔时，应及时退钻排屑，以免切屑堵塞；孔将要钻穿时，必须减少进给力，以防折断钻头或使工件转动造成事故。加工大孔时，可先钻一定位小孔，然后换大钻头镗孔。注意：钻削时，应尽量避免在斜面上钻孔。锉刀：锉削时，一般用右手握紧锉柄，左手握住或扶住锉刀的前边，两只手均匀用力，推进锉刀；要防止油脂污染锉刀和锉柄和正在锉削的工件表面。要防止锉刀打滑，造成事故。锉削时不要用嘴吹切屑，以防切屑飞入眼内；也不要用手去清除切屑，以防切屑扎破手指和手掌，而应该使用刷子清除在木器加工中还用到木锉，按其锉齿的粗细可分为平锉、扁锉、圆锉等。木锉用来修整弧形工件、弯头连接处、孔眼、凹槽等不规则工件的表面。螺丝刀与木螺丝：木螺钉接合的操作方法是：先在工件上钻孔，将木螺钉涂上机油或肥皂，然后拧入工件。在软木料上拧木螺钉时不必钻孔。将两块工件拧在一起时，可将被穿通的第一块工件钻一稍大于木螺钉直径的孔，然后再按上述的方法拧紧。螺丝刀的使用注意以下几点：根据旋紧或松开的螺钉头部的槽宽和槽形选用适当的螺丝刀；螺丝刀的刀口损坏、变钝时，应随时修磨，用砂轮磨时要用水冷却，无法修补的螺丝刀，如刀口损坏严重、变形，手把柄部裂开或损坏应报废；不要用螺丝刀旋紧或松开握在手中工件上的螺丝钉，而应将工件夹固在夹具内，以防伤人。铁锤与圆钉：圆钉接合是木家具接合方法中最简便的一种。圆钉钉入木材后，木材受压，在钉子周围产生了摩擦力，木材产生握钉力的大小与木材材质、钉径、钉子长度等因素有关，木材越硬，钉的直径越大，钉子的长度越长，其握钉力也越大；反之，握钉力越小。另外，握钉力也和木材纹理有关系，一般情况下，横纹结合强度小，因此，圆钉应垂直于木纹纹理钉入。扳手与螺丝、螺丝帽：扳手主要是旋紧六角形、正方形螺钉和各种螺母的工具。采用工具钢、合金钢或可锻铸铁制成。一般分为通用的、专用的和特殊的三大类。使用时应根据螺钉、螺母的形状、规格及工作条件选用规格相适应的扳手去操作。活动扳手是通用扳手，由扳手体、固定钳口、活动钳口及蜗杆等组成。它的开口尺寸可在一定的范围内调节，所以在开口尺寸范围内的螺钉、螺母一般都可以使用。呆扳手(开口扳手)、套筒扳手、锁紧扳手和内六角扳手等称为专用扳手。它的特点是单头的，只能拧旋一种尺寸的螺钉或螺母。双头的也只可旋拧两种尺寸的螺钉或螺母(二)零部件加工为确保加工的顺利进行，保证制作质量和速度，材料在进行切割前，需要按照材料明细表中的零件尺寸规格和质量要求，进行仔细的画线和标记(如图)。在保证质量的前提下，合理选用材料，节约优质材料，可降低制作成本。【案例】例如，在多功能书桌制作中，要选取材质好、木纹美观、材色悦目、涂饰性能好的木材作外表用料。对于承重部位的零件，则要求选用物理性能好、不易变形的木材来制作，对于内部零件和隐蔽部位零件采用了材质较次、材色和纹理一般的木材来制作。(三)产品装配产品装配包括由零件组装成部件，再由部件组装成成品。常用的产品装配工艺有榫接、钉接、铆接、螺栓连接、粘接和焊接等方式。 在现代产品制造中还广泛利用特制装配零件接合部件的连接件接合方法，这种接合可以反复拆装而不影响制品的强度。采用连接件接合可以简化产品结构和生产工艺，有利于产品的标准化和部件的通用化，也给包装、运输、储存带来方便。(四)表面涂饰：为了使多功能书桌更美观，对装配好的多功能书桌进行表面打磨、贴木皮、上漆等处理。表面涂饰是多功能书桌制作的最后一道工序，表面涂饰除了起保护材料的作用之外，还使得多功能书桌的外形更为美观。安全提示： 用砂纸打磨桌面时，易起木屑，要戴口罩。 透明漆不易干燥，为保持完整，应阴干一夜后再使用。听讲理性地参与，深入探讨四、教学反思主要特色与创新之处通用技术课程是一门立足于实践的课程，立足于学生直接的经验发挥和亲身经历，让学生感受到技术就在我们身边，不是深不可及，遥不可测的课程。同时以学生的亲手操作、亲历情境、亲身体验为基础，而获得情感态度、价值观以及技术能力的发展。存在的问题与不足在教学过程中多与学生互动，播放两个视频，效果会更好。